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Ausgewählte Ausgabe: 09-2016 Ansicht: Modernes Layout
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Ultrahochfeste Aluminiumlegierungen – eine Marktlücke im Fahrzeugbau

Der Automobilmarkt ist hart umkämpft. Während Ansprüche an Leistung, Design, Komfort und Sicherheit steigen, steht auch die Umweltverträglichkeit immer mehr im Fokus. In allen Bereichen wird versucht Gewicht einzusparen – so ist die Herausforderung Leichtbau auch lange schon zu einem Thema für die Materiallieferanten geworden. Insbesondere bei Fahrzeugteilen, von denen eine hohe Festigkeit erwartet wird, hatte Stahl bislang eine Vorreiter-Rolle inne. Durch innovative, ultrahochfeste Aluminiumlegierungen kann sich das nun ändern.


Aluminium: Werkstoff der Zukunft

In den letzten Jahren hat sich Stahl als Werkstoff weiterentwickelt. Mit festeren und leichteren Stählen hat die Branche Alternativen geschaffen, die genau die Bedürfnisse der Automobilindustrie treffen. Ultrahochfeste Stähle bieten Festigkeit und Kollisionssicherheit, während gleichzeitig gegenüber herkömmlichen Stählen Gewicht eingespart werden kann. Mit den Aluminiumlegierungen der 6000er-Familie für verschiedenste Einsatzzwecke und mit unterschiedlichen Eigenschaften lässt sich relativ einfach eine Festigkeit von bis zu 400 MPa erreichen.

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Sicherheitskäfig eines Autos

Um im Wettbewerb mit Stahl zu bestehen, hat die Aluminiumindustrie große Bemühungen in die Forschung und Entwicklung investiert – mit konkreten Ergebnissen: Ultrahochfeste Aluminiumlegierungen mit einer Streckgrenze von mehr als 400 MPa bieten nun eine echte Alternative zu ultrahochfesten Stählen und ermöglichen dabei aufgrund der geringeren Dichte des Werkstoffes Aluminium gleichzeitig weitere Gewichtseinsparungen.
In enger Kooperation mit Automobilherstellern und Forschungseinrichtungen wie der Université de Toulouse in Frankreich und der University of Manchester in Großbritannien hat Constellium in den letzten Jahren an einer neuen Serie von Aluminiumlegierungen gearbeitet. Die Produktfamilie „Ultralex“ gehört zu den 7000er-Legierungen und besteht aus einer Aluminium-Zink-Magnesium-Kupfer-Legierung. Neben der möglichen Gewichtseinsparung haben ultrahochfeste Alumi- niumlegierungen noch einen weiteren Vorteil: Während immer mehr Fahrzeuge und gleichzeitig auch immer mehr Fahrzeugteile aus Aluminium gefertigt werden, erleichtert die Verwendung von Aluminium auch für besonders beanspruchte Komponenten wie B-Säulenverstärkung oder Fahrzeugdach die Verbindung einzelner Fahrzeugteile. So können Teile aus einer 7000er-Legierung deutlich einfacher in eine Aluminiumstruktur integriert werden, als das bei ultrahochfesten Stählen der Fall ist. Durch die durchgängige Verwendung von Aluminium im Fahrzeugbau wird außerdem das Sortieren von Schrotten und damit das Recycling erleichtert und so die Nachhaltigkeit des gesamten Produkts verbessert.

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Autoren

Ph.D. Andreas Afseth

Leiter Forschung und Entwicklung Automotive, Constellium
andreas.afseth@constellium.com

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